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La presente invention concerne le soudage par re-
sistance par points de t~les d'acier revetu, c'est à dire ,
de tôles electrozinguees ou galvanisees.
Dans l'industrie automobile, notamment pour former
le soubassement des véhicules, on utilise des tôles d'acier
revêtu qui constituent une protection contre la corrosion,
les toles sont assemblees par soudure par resistance par
points, ce qui entralne aux points de soudure l'enlèvement du
revêtement, de sorte que cette protection contre la corrosion
est peu efficace
IO De plus, la soudure par points par rPsistance de
telles tôles presente de nombreuses difficultés. En effet, au
monlent de la soudure une partie du rev~tement adhere aux elec-
trodes qui s'encrassent ainsi rapidement, on doit donc, obli-
gatoirement, les nettoyer souvent, ce qui nécessite un arrêt
de l'installation et par consequent entra~ne une augmentation
du coût.
De plus, l'encrassement des électrodes augmente leur
resistance et la consommation d'energie cro1t.
L'un des buts de l'invention est de realiser un pro-
~0 céde simple, qui ne necessite pas de modifications fonda~en-
tales des soudeuses et qui per~et de remedier ~ ces divers
inconvenients.
La presente invention se rapporte à un procede de
soudage par resistance par points de t~les d'acier revêtu dans
lequel on applique sur les tôles à souder plusieurs electrodes
de soudage reliees electriquement à un ou plusieurs enroule-
ments secondaires d'un transformateur dont l'enroulement pri-
maire est destine à etre relie à une source de courant alter-
natif et est caracterise en ce qu'il consiste à inserer entre
chaque electrode et la surface correspondante de la tôle revê-
tue à souder un feuillard d'un alliage de cuivre et d'un metal
compatible avec le revêtement des tôles à souder.
Un tel procede presente un très grand nombre d'avan-
tages.
Tout d'abordlors de la soudure, on adjoint au point
de soudure une pellicule cuivrée alliee qui constitue une
bonne protection contre la corrosion.
. ~
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La duree d'utili~ation des électrodes est prolon-
gee celles-ci ne subissant pas d'encrassement et par conse-
qùent la consommation d'energie electrique reste egale.
Les points de soudure sont reguliers et visuelle-
ment on peut les verifier.
De préference, pour le soudage par résistance par
points de tôles electrozinguees ou galvanisées, on utilisera
un feuillard constitue d'un alliage de cuivre et de zinc.
Le cuivre peut entrer dans une proportion de 60 % a 65 ~ dans
I0 la composition de l'alliage, le reste etant constitué de
zinc.
L'invention vise egalement un dispositif pour la
mise en oeuvre du procédé ri-dessus, dispositif simple, peu
onéreux et tres facilement adaptable aux soude~ses de diffé-
rents types.
Le dispositif selon l'invention est caractérisé en
ce qu'il comporte des moyens pour supporter un rouleau d'une
bande d'un feuillard d'un alliage de cuivre comprenant un
matériau compatible avec le revetement des tôles à souder,
des moyens pour guider la bande de feuillard pour inserer
celle-ci entre les tôles a souder et l'électrode correspondan-
te et des moyens pour commander le déplacement de la bande
apres que chaque soudure ait été effectuée.
Grâce a cette disposition, on réalise un ensemble
tres simple qui s'adapte à tous les types de soudeuses par
r~sistance par points et qui permet une grande cadence de sou-
dage.
Afin qu'aucun point de soudure ne puisse être effec-
tué sans que le feuillard ait été insere entre l'electrode et
la tôle, le dispositif comprend des moyens t~teurs pour veri-
fier la longueur du rouleau de la bande de feuillard, lesdits
moyens tâteurs etant inseres sur un circuit de signalisation.
Suivant une autre caractéristi~ue, le dispositif
comprend des moyens de réception de la bande de feuillard
pour l'enroulement de la partie de ladite bande restant après
la réalisation des po;nts de soudure et des moyens poùr com-
mander l'enroulement de lad;te partie de la bande après que
chaque soudure ait éte effectuée.
. . . .
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Suivant une caracteristique constructive particu-
lière, le dispositif comprend un boîtier pourvu d'un axe
pour recevnir un rouleau de la bande de feuillard, un second
axe moteur destine a supporter un ~alet de réception de la
partie de la ~ande restant apres la realisation des points de
soudure, ledit second axe moteur etant sclidaire d'une roue
à rochet avec laquelle coopère un cliquet porté par un levier
mobile contre l'action d'un ressort de rappel et un verin
pneumatique a simple effet dont l'elxtrémite libre de la tige du
piston est disposée de manière à pousser le levier contre 1'-
action du ressort de rappel, lorsque le verin est mis sous
pression.
Afin que la longueur de la bande de.feuillard dépla-
cee apres chaque point de soudure soit toujours reguliere,
le dispositif comprend des moyens pour modifier la valeur du
deplacement angulaire de l'axe moteur en fonction de l'epais-
seur de la partie de bande restant après la realisation des
points de soudure enroulee sur le galet de reception.
Suivantune caracteristique constructive, les moyens
tâteurs comprennent un doigt destiné à cooperer avec le rou-
leau de la bande de feuillard, ledit doigt etant porte par un
ensemble coulissant diametralement par rapport à l'axe dudit
rouleau et relie a des moyens elastiques tendant à appliquer
ledit doigt contre ledit rouleau, ledit ensemble comportant
une butee mobile pour limiter la course de retour du levier en
fonction de l'epaisseur du rouleau de la bande de feuillard.
Afin de faciliter l'utilisation du dispositif selon
l'invention et de remplacer aisement la bande de feuillard,
le rouleau de la bande de feuillard et le galet de reception
de la partie de la bande de feuillard restant après la reali-
sation des points de soudure, sont loges dans une cassette,
~ le boltier etant pourvu de moyens elastiques pour la fixation
- de la cassette
De préference, le dispositif comporte des moyens
manuels pour cDmmander la rotation de la roue ~ rochet. Ains;
on peut, au moment du remplacement de la bande, verifier le
fonctionnement et tendre celle-ci.
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Enfin, suivant une derni~re caracteristique, les
moyens de guidage de la bande de feuillard sont consti tués
par des profiles en C en matière isolante fixes au boltier
par des pinces élastiques
, - 4-
''
~:.
.,
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L'invention va maintenant être decrite avec plus
de détails en se réferant à un mode de realisation particu-
lier donne à titre d'exemple seulement et représente aux dés-
sins annexés.
Sur ces dessins :
Fig. I image schematiquement le procedé selon
l'invention,
Fig. IA est une vue en elevation schematique montrant
un dispositif selon l'invention,
I0 Fig. 2 est une vue en perspective 3 plus grande echel-
le d'un dispositif selon l'invention,
Fig. 3 est une vue en elevation à plus grande echel-
le du dispositif de la figure 1, le couvercle etant supposé
enleve et la cassette etant figuree en traits mixtes.
Fig. 4 estùne vue en coupe suivant la ligne IV-IV
de la figure 3,
Fig. 5 est une vue en coupe suivant la ligne V-V
de la figure 3,
Fig. 6 est une vue en coupe suivant la ligne VI-VI
de la figure I,
Fig. 7 est une vue en perspective d'une cassette
le couvercle étant suppose enleve, et
Fig: 8est ùne vue en elevation similaire à la figu-
re 3 le rouleau debiteur etant suppose vide.
A la figure I, on a represente deux tôles d'acier
A et B à basse teneur en carbone dont les deux faces sont
revêtues par un passage dans un bain de galvanisation 3 chaud.
Le revêtement de zinc peut être de l'ordre de 20 mi-
crons. Ces tôles doivent être assemblees l'une 3 l'autre comme
represente schematiquement 3 la figure I.
~ ~ans le mode operatoire représente, on a utilise
'~ une unite de soudage du type comprena~t deux electrodes I et
2 se faisant vis à vis. Les electrodes peuvent être ecartees
pour la mise en place des tôles et rapprochees pour serrer
lesdites tôles et realiser un point de soudure.
L'invention s'applique a tous les types de soudeuses
par resistance par points par exemple aux soudeuses appelees
double point serie.
....
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Dans ces soudeuses par resistance, il est prevu
un transformateur avec un cirsuit magnetiq~e, un enroulement
primaire relie à une source de courant électrique alternatif
et un enroulement secondaire relie aux ëlectrodes. De tels
soudeuses sont c~nnues et el 1 es ne seront pas decrites ici
en detail.
Conformement au procédé selon l'invention, entre
l'électrode I et la tôle A, on insère au moment où l'électro-
de est ecartée.un feuillard C, un feuillard D étant également
I0 insere entre l'electrode 2 et la tôle B.
Lorque les electrodes I et 2 sont rapprochees et
que les toles A et B sont ainsi serrees, on realise le point
~ de soudure E.
: Au moment où le point de soudure est forme, une pas-
tille est decoupee dans le feuillard et au point de soudure,
ce~te pastille forme une pellicule cuivree alliee qui consti-
tue une bonne protection contre la corrosion.
Les feuillards C et D sont formes d'un alliage de
cuivre et de zinc, le cuivre pouvant entrer dans une propor-
tion de 63,5 à 65%, tandis que le reste de l'alliage peut êtreconstitue de zinc. Aux figures IA à 8 on a represente un dispositif
pour la mise en oeuvre du procede qui vient d'etre decrit ci-
dessus.
Le dispositif est destine à equiper une soudeuse
par resistance par points du type schematisé à la figure IA
et comprenant deux electrodes mobiles I et 2 reliées à un ou
plusieurs enroulements secondaires d'un transformateur dont
l'enroulement primaire est destine a etre relie a une source
~ 30 de courant alternatif.
~ Dans ce mode de realisation, on va supposer que les
~ deux electrodes I et 2 sont reliees à des vérins respective-
; ~ ment 3 et 4 pour commander leur rapprochement en vue de serrerdes tôles d'acier revetu 5, pour realiser des points de sou-
dure et leur ecartement pour permettre de retirer les tBles 5
~;. et les remplacer par d'autres a souder.
Pour chaque electrode I et 2, il est prevu un dispo-
sitif selon l'invention, ceux-ci etant references en 6 et 6a.
Les dispositifs 6 et 6a sont identiques et seul le dispositif
6 sera decrit ici en detail.
.
.
.,
.
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Le dispositif 6 comprend un boltier 7 fermé par
un couvercle ~ et dans lequel est logé un cylindre 9 d'un
verin pneumatique comportant un embout I0 pour le relier à
une source d'air comprime. Dans le cylindre 9 est mobile
un piston contre l'action d'un ressort de rappel II, la tige
du piston etant terminee par un filetage 13 destiné a rece-
voir un écrou borgne I2 avec un contre-ecrou 14, ledit écrou
borgne constituant une tête de poussee pour le levier I5. Ce
levier I5 est solidaire d'un anneau 22 guidé dans u-n palier
I0 du fond du boîtier 7 et traverse par un axe fou 16, Le levier
I5 comporte un cliquet I7 coo.p,erant avec la denture I8 d'une
~ roue à rochet, ledit levier IS étant prolongé par une patte 20
sur laquelle s'accroche l'u.ne des extrémités d'un ressort de
traction I9, dont l'autre extremité est fixée ~. un têton 2I
prevu sur le fond dudit boitier 7.
Sur l'axeI6 est calee une douille 23 solidaire d'un
pignon 24 qui fait saillie à la surface du couvercle 8 à tra-
vers une ouverture 42, la roue à rochet I8 etant calee sur
la douille 23.
Une barrette 30 comporte dans sa partie centrale un
~ bossage 29 qui traverse une ouverture 3~ du couvercle 8 et
~ qui supporte un organe tâteur 28.
La barrette 30 est solidaire d'une plaquette 32
percee d'une ouverture aliongee 33 a travers laquelle s'etend
un têton 25 solidaire du fond du boîtier 7 et recevant sur
son extremité libre filetee, un ecrou 33, un ressort 35 etant
-I insere entre des rondelles 36 pour maintenir la plaquette 32
appliquee contre un epaulement 37 du teton.
A son extremité opposêe à celle solidaire de la
; 30 plaquette 32, la barrette ~0 est solidaire d'une seco~de pla-
~ quette 38 presentant deux ouvertures allongees 39 et 40 guidees
.~ respectivement sur des têtons 26 et 27. Ces t~tons sont file-
~ tes à leur extremite libre pour recevoir des ecrous 42 et 43
,~: respectivement avec interposition des rondelles et de ressorts
~~ ' pour obtenir un montage identique au montage de la plaquette
32 afin que l'ensemble puisse coulisser librement sur une lon-
~ gueur correspondant à la longueur des ouvertures 33, 39 et 40.
:
-
~r
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Sur le ~ond du bo~tier 7, il est prevu un têton
45 sur lequel est fixee l'une des extremites d'un ressort de
traction 46 dont l'autre extremite est fixee à la barrette 30.
IJn interrupteur ~7 est prevu dans le boftier 7 et
est relié par un cable conducteur souple 48 à l'installation
electrique de commande de la soudeuse de manière à ouvrir le
circuit general lorsque son contact 49 est sollicite par la
barrette 30 (voir fig.I).
Dans le fond du bo~tier 7 est tourillonne un axe
I0 50 qui fait saillie à travers une ouverture SI du couvercle 8
et qui comporte àson extremite libre une denture identique à
la denture 24.
Sur le couvercle 8, il est prevu des pattes elas-
tiques 53 pour la fixation d'une cassette 54 comprenant, loges
dans un boftier 58, un galet debiteur 55, un galet recepteur
56 pour une bande 59 d'un alliage de cuivre et d'un materiau
compatible avec le revetement des t~les 5 à souder.
Le boîtier 58 comporte des tetons de guidage 60
de la bande 59, celle-ci traversant des ouvertures 6I de l'une
des parois laterales 62. Dans une paroi 68 du boltier 58 est
pratiquée une ouverture 64 pour le passage de l'organe tâteur
28.
Le galet 55 présente un trou circulaire central can-
nele 63 de manière que lorsque la cassette 54 est mise en
place, l'axe 50 s'engage pour coopérer avec les cannelures
du trou 63 et que ledit galet 55 puisse tourr,er librement.
Le galet recepteur 56 comporte un trou central 65
~ ident;que au trou 63 et pourvu de rainures de manière que le
- pignon 24 lorsque la cassette est mise en place, soit soli-
darise avec ledit galet 56.
Sur le fond du boftier 58 sont montes des cIiquets
de retenue 96 et 97 qui coopèrent avec une denture d'un flanc
des galets 55 et 56 de manière que ceux-ci ne puissent tourner
que dans le sens indique par les flèches (voir fig.7).
Dans le couvercle 8 est pratiquee une ouverture
arquee 66 à travers laquelle fait saillie un teton 67 soli-
daire du levier 15 de manière qu'on puisse manuellement com -
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mander la rotation de la roue I~ et par conséquent cel'le dugalet 56.
Sur 1e couvercle 8 sont prévues deux paires de
pattes elastigues 70 et 71 destinees à maintenir élastiquement
respectivement des profi1es en C 72 et 73 en matière plasti-
que isolante par e~.emple, ces profilés servant. au guidage de
la bande 59 et étant fixés au voisinage de l'électrode ~ par
des pinces elastiques 7~ (voir fig.6).
A la figure IA on a représenté schematiquement le
I0 circuit pneumatique de la soudeuse, ce circuit comprenant un
distributeur 80 relie par un conduit 8I à une source d~air
comprimé. Le verin 4 est un verin à double effet et l'admis-
sion d'air comprime du côte de la face du pist.~n pourvue de
la tige s'effectue par un conduit 84 inseré entre le verin et
le distributeur 80. Sur le conduit ~4 est branchée une dériva-
tion 85 rel;ée au vérin 3 pour l'admission d'air comprimé dans
ce dernier, du côté de la face du piston solidaire de la tige.
Un conduit 82 relie le piston 4 au distributeur
pour l'admission d'air comprime dans le cylindre du cbté de
la face libre du piston et sur ce conduit est montée une déri-
vation 83 débouchant dans le cylindre du vérin 3. Comme cela
~ est habituel lorsque l'une des extremités des cylindres des
vérins est à l'admission, l'autre extremite est à l'échappe-
ment.
Sur ledistributeur 80 il est prevu un tiroir pour
commander par des conduits 87 et 88 l'admission d'air compri-
me dans les cylindres des verins 9 des dispositifs 6 et 6a
de maniere a commander le deplacement de la tige I3 des pis-
tons pour pousser lesleviers IS correspondants. Lorsque les
pistons sont a fin de course, le tiroir est deplace et com-
mande la mise à l'air libre des vérins 9, de scrte que par
l'action des ressorts II, les tiges des pistons reviennent
~ à leur position initiale.
.~ Schematiquement a la figure IA on a representé le
circuit electrique de commande de la soudeuse qui comprend
~'~ deux conducteurs 90 et 9I reliés à une tige LI et L2 avec
- interposition d'un interrupteur général 93. Sur le conduc-
teur 9I sont insérés les interrupteurs 47 des dispositifs 6
et 6a.
-
g
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Le fonctionnement est le suivant :
Sur chaque boîtier 7 des dispositifs 6 et 6a, onmet en place une cassette 54, les cassettes étant ma;ntenues
par les pattes élastiques 53 et l'axe SO, et le pignon 24
~tant engages respectivement dans les trous 63 et 65 des ga-
lets 55 et 5fi.
La bande 59 est f;xee par son extrémite correspon-
dante au galet 56 et elle est déroulée pour etre engagee dans
les guides 72 et 73 et passer devant l'electrode correspondan-
te.
En agissant sur le têton 67, on commande le déplace-
ment de la roue 18 de manière à tendre la bande 59.
On remarquera que pour mettre en place la cassette
54, on doit deplacer la barrette 30 contre l'action du res-
sort 46, en agissant sur le bossaqe 29 et ainsi ecarter ladite
barret;te du contact 49 de l'lnterrupteur ~7, Ge sorte que le
circuit electrique general de la machine à souder est ferme.
L'organe tâteur 28 traverse l'ouverture 64 de la
cassette 54 et bute contre le rouleau de la bande 59.
Lorsqu'on commande le soudage, les conduits 82 et
83 sont à l'admission, tandis que les conduits 84 et 85 sont
à l'air libre. Les electrodes I et 2 sont rapprochées pour
serrer les tôles 5 et la partie des bandes 59 inserée entre
lesdites electrodes et les tôles.
Après que le point de soudure ait eté effectué,
on commande l'écartement des électrodes I et 2, les conduits
84 et 85 étant à l'admission tandis que les conduits 82 et
83 sont à l'echappement.
Lorsque les electrodes I et 2 sont ecartées par
les conduits 87 et 88 de l'air comprimé est envoyé dans les
vérins 9 des dispositifs 6 et 6a. Le piston du verin 9 se
déplace contre l'action du ressort Il et la tete de poussée
I2 en portant contre le levier 15 fait pivoter celui-ci
dans le sens de la flèche "f" contre l'action du ressort I9.
Le cliquet I7 en cooperant avec la denture de la
roue à rochet I8 entraine celle-ci de sorte qu'une certaine
longueur de bande59 s'enroule sur le galet 56.
- IO--
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Les conduits ~7 et 88 sont ensuite mis à l'air
libre par le distributeur 80 et, sous l'action des ressorts
II, les verins 9 reviennent dans leur position initiale.
Le même processus se reproduit à chaque soudure et
ainsi au point de soudure est deposee une pellicule cuivree
alliee elle même protectrice, et on evite qu'une partie du
revêtement des tôles adhère aux electrodes.
On remarquera que la tige I3 du piston du vérin 9
à chaque cycle se deplace d'une même longueur et que l'epais-
IO seur du rouleau debiteur de la bande 59 decrolt, tandis quel'épaisseur du rouleau récepteur (galet 56) crolt de sorte
que pour un deplacement angulaire constant du levier I5, la
longueur de bande 59 enroulée sur le galet 56.lorsque l'epais-
seur du rouleau débiteur est important serait ~aible tandis
qu'au contraire, lorsque le diamètre du rouleau récepteur est
grand, la longueur de bande 59 enroulée sur ledit galet 56
serait beaucoup plus importante. Afin d'éviter cet inconvé-
nient, et d'obtenir apr~s chaque point de soudure un depla-
cement d'une longueur constante de la bande 59 indépendamment
des diamètres respectifs des rouleaux débiteur et récepteur,
le dispositif prévoit de réduire le déplacement angulaire du
levier I5 au fur et à mesure de l'augmentation du diamètre
du rouleau récepteur.
L'extrémité libre de la plaquette 38 est disposee
de manière à constituer une butee 38a contre laquelle peut
venir porter le levier I5.
~; A la figure 3, on a suppose que le rouleau débiteur
est plein tandis que le rouleau recepteur est pratiquement
vide. A chaque deplacement de la tige I3 du piston du verin
9, le levier IS pivotera dans le sens actif (sens de la
fleche f) d'un angle correspondant à la course du piston.
Au fur et à mesure que le diamètre de la bande S9
s'enroulant sur le galet 56 croft, le diamètre du rouleau
debiteur decroit et ainsi l'organe tâteur 28 se deplace sous
l'action du ressort 46, les plaquettes 32 et 38 grâce à leurs
lumières allongées 33, 39 et 40 se deplaçant en direction du
cote du boftier 7 adjacent à l'axe I6. Ainsi, la butee 38a
.~
33~2
vient se situer sur le trajet de retour du levier I5.
Au fur età mes,lre que le diamètre du rouleau re-
cepteur grossit, la butee 38a s'avançant, la course active
du levier IS diminue. Comme on le voit, à la figure 8, comme
la butee 38a s'oppose a un retour d la position initiale du
levier I5 sous l'action de son ressort I9, lorsque le verin
9 est sous pression, une partie de la course de la tête de
poussée I2 s'effectue sans toucher le levier I5.
Une telle disposition est simple, sûre et peu com-
I0 pliquee et assure une grande régularite du pas de deplacement
de la bande de feuillard 59 .
Lorsque la bande 59 a completement eté debitee
et que, par conséquent, le galet 55 est vide,-la barrette 30
touc~e le contact 49, qui ouvre le circuit de commande de
l'ensemble de sorte que la machine s'arrête.
Il pourrait être prevu un circuit destine a indi-
quer que le rouleau debiteur est vide, ou est presque vide,
circuit commandé par l'interrupteur 47 et commandant un si-
gnal sonore ou visuel.
Dans le mode de real;sation represente, on a sup-
pose que les electrodes I et 2 etaient toutes les deux mobiles
verticalement, le dispositif selon l'invention pourrait s'a-
dapter egalement a des soudeuses dont une seule electrode
serait mobile. ~nsce cas, le deplacement de la bande de feuil-
~;~ lard 59 s'effectuerait après l'enlevement des tôles lorsque
le point de soudure a ete realise.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitee au mode
de realisation qui vient d'etre decrit et qui a ~te represente
on pourra y apporter de nombreuses mod;fications de details
sans sortir, pour cela, du cadre de l'invent~on.
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